液氮罐是一個圓柱形容器，其外壁與內壁間抽真空并填充絕熱材料以隔絕熱交換。往罐內罐入部分液氮后，罐內的上部空間便充滿低溫氮氣。盡管封閉罐口后，液氮罐與外部環境之間仍可能存在一定的熱交換，當室溫相對穩定時，作為一個系統，罐內部空間便形成一個溫度分布相對穩定的深冷系統。
自增壓液氮罐
若忽略液氮罐外壁與內壁間的熱交換，近似認為液氮罐通過對流或內壁熱傳導從外空間帶進罐內的熱量等于氮氣分子從罐口逸出帶走的熱量，考慮罐內空間的任一微體積元，其中既無熱源也無冷源，從而其溫度的分布將不隨時間變化，或溫度的變化可以忽略。
使用液氮罐時，把樣品浸入液氮中有可能導致樣品的污染或產生晶格缺陷，用裝有少量液氮的液氮罐保存樣品，讓樣品處于罐內上部低溫氮氣的氛圍中，收到了既對樣品制冷，又保證樣品清潔的良好效果。
研究表明，外部處于恒定室溫下，內部充有部分液氮的液氮罐，其液氮上部空間的溫度分布相對穩定，實現對樣品的最佳保存。
自增壓液氮罐 
